JP2011035855A - 端末認証方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】破られにくく、忘れにくい個人認証機能を備えた携帯端末の提供。
【解決手段】筐体１７と、キー入力部１６と、センサー１０と、センサー１０が出力した姿勢情報に基づいて動作又は姿勢を判別する動作判別部１１と、キー入力部１６のキー入力情報及び動作判別部１１の判別結果に基づいて認証を行う認証部１２と、認証に先立って事前に登録する情報を記憶する記憶部１３と、を備え、動作判別部１１は、認証開始時又はキー入力部１６によるキー入力時から次のキー入力時の間に、センサー１０が出力した姿勢情報に基づいて所定の動作又は姿勢を判別し、認証部１２は、キー入力部１６のキー入力情報と、記憶部１３に事前に登録した所定の数字又は文字との比較結果、及び、動作判別部１１の所定の動作又は姿勢と、記憶部１３に事前に登録した所定の動作又は姿勢との比較結果に基づいて認証を行う構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、モーションセンサーを搭載した携帯端末装置に係り、特に暗証番号による端末ロック機能の暗号強度の向上を図ることができる携帯端末装置および認証方法に関する。

従来より、携帯電話においてロック解除等のユーザ認証を行う場合は、数字４桁〜８桁の暗証番号によるパスワード認証が用いられていた。

関連技術として、特許文献１、２に記載のものが知られている。

特許文献１の装置では、加速度センサーを用いて携帯電話の動きを検出し、記憶している加速度情報と検出した加速度情報を比較して、移動パターンが一致した場合のみロックを解除する携帯電話装置が開示されている。

特許文献２の装置では、加速度センサーでの動き検出をする際の合図にリズムパターンを用いて認証処理を行う移動端末装置が開示されている。

特開２００７−１１６３１８号公報 特開２００７−２３５８６７号公報

従来の暗証番号は４桁乃至８桁の数字のみで構成され、その組合せ数は非常に少なく機械的な手順によって解読するのは容易であり、複雑にするために桁数を多くした場合は忘れやすくなり、桁数が少ない場合は手動でも容易にロックを解除されてしまうという問題があった。

動作による認証は、破られにくくするために動作を複雑にすると誤認証が多くなり、反対に認識率を取るあまり簡単な動作にすると破られやすくなる問題があった。

特許文献１に開示されている方法は、暗証番号に加速度センサーによる動きを追加した構成をとっているが、どのように組み合わせるかが示されておらず、個人認証を強固にする方法としては不十分であった。

また、特許文献２に開示されている方法を適用しても、動作を誘導するためのリズムパターンを追加した構成になっているが、リズムパターンと動作の種類ならびに暗証番号との組み合わせ方法が示されていないため個人認証を高度化するに至らなかった。

上述のように、従来例は個人認証を操作容易かつ解読困難にすることが出来ない構成であった。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、個人認証について動作を追加することにより破られにくくすることを可能にし、簡単な操作により忘れにくくできる方法を提供することを目的とする。

本発明の携帯端末装置は、端末の移動を検出するモーションセンサーを内蔵する携帯端末装置であって、携帯端末本体が移動した時に発生する加速度を検出するモーションセンサー手段と、モーションセンサーで検出した姿勢データ（例えば、加速度、角加速度、地磁気など）を受け取り、規定した動作の種類に判別して個人認証手段に送る動作判別手段と、動作判別手段からの動作の種類と、端末制御手段からの暗証番号とを合わせて、端末認証情報を生成または照合する個人認証手段と、端末ロックに関する暗証番号と動作の端末認証情報を記憶する端末認証情報記憶手段と、入力された暗証番号を個人認証手段に伝え、端末のロック条件を端末ロック手段に伝達する端末制御手段と、端末制御手段からの端末のロック条件に従って、端末のロックもしくはロック解除を行う端末ロック手段と、暗証番号の入力と入力データを端末制御手段に伝えるキー入力手段と、を具備することを特徴とする。

また、本発明の認証方法は、端末認証情報を登録する端末認証情報登録モードに設定するステップと、端末が移動した際にモーションセンサーが姿勢を検出して姿勢データを出力するステップと、端末認証情報登録モードが設定されている間、検出した姿勢データを振りや叩きなどの動作に判別するステップと、暗証番号入力と動作の種類を時間的に組み合わせて端末認証情報として登録するステップと、暗証番号入力を実行する端末認証モードに設定するステップと、端末認証モードが設定されている間、キー入力と端末の動きによる動作の種類を組み合わせて先に端末所有者が決めた動きを登録し保存したものと比較判断するステップと、比較判断した結果が一致するか否かを判定して認証を行うステップと、端末認証情報が一致するか否かで端末のロックを施錠か開錠するステップとを具備し、
暗証番号入力と暗証番号入力の間に端末を動かす操作を挿入して端末認証情報に動作を含めることを可能にすることを特徴とする。

また、動作は端末内にて最初から規定したものとせず、使用者の操作による加速度の変化を動作として記憶することで、振る、回す、叩くなどの組合せで個人特有の動作手順が決められることにより、他人には同じ動きは真似しづらく解除されにくいことも特徴とする。

動作には、一定時間内に動作完了するなどの時間的制約をつけてもよく、姿勢変化の強弱の範囲を設けて感度の制約をつけてもよい。

本発明では、暗証番号と動作を組合せて鍵とすることで、実質的に暗証番号を未知の桁数に増やしたのと同等となり、プログラムによる機械的に暗号探索することを不可能にでき操作性や認識率を下げずに暗証番号の桁数が少ない場合でも個人認証を強固にできる。

本発明の実施形態におけるブロック図 本発明の実施形態における端末認証情報登録時のフロー図 本発明の実施形態における端末認証情報実行時のフロー図 本発明の実施形態における端末認証情報のデータの構成図 本発明の実施形態における動作の種類の例を示す図

以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態におけるブロック図である。ここでは、モーションセンサーに加速度センサーを適用した例で説明する。

本発明の携帯端末は、加速度センサー１０と、動作判別部１１と、認証部１２と、端末認証情報記憶部１３と、端末制御部１４と、端末ロック部１５と、キー入力部１６を具備する。

加速度センサー１０は、携帯端末本体が移動した時に発生する加速度データを検出する。

動作判別部１１は、加速度センサーで検出した加速度データを受け取り、規定した動作の種類に判別して、動作の種類を認証部１２に送る。

認証部１２は、端末認証情報の登録時は、動作判別部１１からのセンサー入力に基づく動作の種類と、端末制御部１４からの暗証番号とを合わせて、端末認証情報記憶部１３に送り、端末認証の実行時は、動作判別部１１からのセンサー入力に基づく動作の種類と、端末制御部１４からの暗証番号とを合わせて端末認証情報を生成し、端末認証情報記憶部１３からの端末認証情報と照合する。

端末認証情報記憶部１３は、端末ロックに関する暗証番号と動作の端末認証情報を記憶する。

端末制御部１４は、キー入力部１６からの暗証番号入力を認証部１２に伝え、予め登録された起動すべき機能が端末のロックであった場合は、端末のロックもしくはロック解除の指示が認証部１２から通知されたときは、端末のロック条件を端末ロック部１５に伝達する。

端末ロック部１５は、端末制御部１４からの端末の施錠もしくは開錠のロック条件に従って、端末のロックもしくはロック解除を行う。

ここで、予め登録された起動すべき機能が、発信着信動作やデータ通信もしくはテレビ視聴などであった場合は、前記ロック動作と同様にして前記端末制御部１４が端末を制御して指定の機能を実行する。

キー入力部１６は、暗証番号の入力を端末制御部１４に伝える。

加速度センサー１０が検出し出力する加速度データは、携帯端末の３次元の移動方向と移動量である。

動作判別部１１で判別する動作の種類は、加速度データの変化を検出演算することにより、後述する動作の種類として判別する。

端末認証情報記憶部１３で記憶される端末認証情報は、キー入力部１６からの暗証番号と、動作判別部１１で生成する動作の種類を組み合わせたものである。

前記端末認証情報は、暗証番号と暗証番号の間に、前記動作又は静止を入れたものとし、暗証番号と暗証番号の間に動作又は静止を挿入せずに暗証番号が連続してもよい。暗証番号は、従来どおり４桁〜８桁でもよいが、それ以下もしくはそれ以上でもよい。前記暗証番号の桁数ならびに動作等の回数は、制限を設けず記憶容量の許す限り任意設定できるものとする。

また、暗証番号は番号のみならず機能キーなど端末に備えるキーのいずれでもよい。なお、指紋や虹彩、静脈などの生体認証のための赤外線などによるセンサーを搭載し動作の種類に含めて認証を行ってもよい。

図２は、端末認証情報登録時のフローチャートで、暗証番号の入力と動作を記憶させる端末認証情報を登録する場合の説明をする。

ＳＴ１０１は、携帯端末において、端末認証情報を登録する操作を行うと、暗証番号入力を実行する端末認証情報登録モードに移行する。

ＳＴ１０２は、暗証番号１桁目のキー入力を待機する状態で、キー入力がなされると次ステップに移行する。

ＳＴ１０３は、キー入力された暗証番号を個人認証部に保持し、加速度センサーを起動して携帯端末の操作による加速度検出を開始する。

ＳＴ１０４は、加速度の変化の特徴を捉え、上下左右などの振りや姿勢変化などの動作を単独動作もしくは組み合わせ動作として検出する。

単独動作は、上に振る、指で叩く（タップ）などの１回の動きを示し、組み合わせ動作は、右に振って続けて下に振る、机置きから持ち上げて裏返すなどの２回以上の動きを示す。

ＳＴ１０５は、次の暗証番号の入力によって、動作の検出を終了する。

ＳＴ１０６は、入力された暗証番号と動作の種類を組み合わせて端末認証情報を作成し、端末認証情報記憶部に記録する。

ここで、前回キー入力から今回キー入力までの時間が、所定時間以上の場合は動作若しくは静止とみなして動作種別の判別を行い、所定時間未満の場合は動作無しとして判別する。

ＳＴ１０７は、入力された暗証番号の桁数を判定し、桁数が規定に満たない場合は、ＳＴ１０３に戻って次の動作の検出を行う。桁数を満たす場合は、端末認証情報の登録を終了する。

以上に示すとおり、暗証番号入力と暗証番号入力の間に端末を動かす操作を挿入することで、端末認証情報に動作を含めることを可能にすることを特徴としている。

図３は、端末認証情報実行時のフローチャートで、端末認証情報を読み出してロック解除の操作をする場合の説明をする。

ＳＴ２０１は、ロック解除のための操作を行うと、暗証番号入力を実行する端末認証モードに移行する。

ＳＴ２０２は、暗証番号１桁目の入力を行う。

ここでは、端末認証モードに移行するためのキー入力を暗証番号１桁目に使ってもよいし、開始操作後に入力した１文字目を暗証番号１桁目にしてもよい。

ＳＴ２０３は、暗証番号と動作が一致するか否かを判断するために、先に登録してある端末認証情報を読み出し、加速度センサーを起動して携帯端末の加速度の検出を開始する。

ＳＴ２０４は、携帯端末の操作により発生する加速度の変化の特徴を捉え、上下左右などの振りや姿勢変化などの動作を単独動作もしくは組み合わせ動作として検出する。

ＳＴ２０５は、次の暗証番号の入力を行い、そこまでの動作の検出を終了する。

ＳＴ２０６は、暗証番号の桁数を判定し、桁数が規定に満たない場合は、ＳＴ２０４に戻って次の動作の検出を行う。桁数を満たす場合は端末認証情報の入力を終了し、次ステップに移行する。

ＳＴ２０７は、暗証番号の入力と動作の種類を組み合わせた端末認証情報と、先に端末所有者が決めて、端末認証情報記憶部に記録してある端末認証情報とを、比較する。

ここで、前回キー入力から今回キー入力までの時間が、所定時間以上の場合は動作若しくは静止とみなして動作種別の判別を行い、所定時間未満の場合は動作無しとして判別する。

比較判断した結果が一致した場合は、ＳＴ２０８に移行し、一致しない場合はＳＴ２０９に移行する。

ＳＴ２０８は、端末認証情報が一致した場合で、端末のロックを解除し操作を可能にする。

ＳＴ２０９は、端末認証情報が一致しない場合で、端末のロックを解除せず操作不可能にする。

図４は、端末認証情報のデータの構成図である。

キー入力する暗証番号と、端末を動かす動作で構成される端末認証情報の説明である。
暗証番号１桁目から４桁目の順に時間は経過するものとする。

端末認証情報に含まれる１回の動作の有効期間は、キー押下した時点から次のキー押下までとする。

暗証番号１桁目と暗証番号２桁目の間に動作（１）、暗証番号２桁目と暗証番号３桁目の間に動作（２）、暗証番号３桁目と暗証番号４桁目の間に動作（３）、が挟み込まれる構成とし、動作には、各個動作、組合せ動作、しばらくの間動かさずに静止する状態も含む。

暗証番号１桁目と２桁目の間に、動作（１）の「動作なし」「動作１」「動作２」・・・「動作ｎ」が存在するのか存在しないのかは、動作を作成した本人しかわからず、暗証番号入力時の＊などによる暗証番号の入力進行状況には動作の入力は表示させないことで、他人には従来の暗証番号と区別が付かず、端末認証情報に動作が含まれるかを隠すことができる。

暗証番号２桁目と３桁目、暗証番号３桁目と４桁目についても同様とすると、端末認証情報の組合せは膨大になり、簡単な操作にもかかわらず端末認証情報は容易に類推されなくなり、不正なロック解除と不正使用を防ぐことができる。

すなわち、暗証番号「１，２，３，４」が知られたとしても、あるかないか分からない本人のみが知る「動作」の追加により、暗証番号の桁数を未知にしたことと同等になり、暗証番号の解読を困難にすることが可能となる。

具体例として、暗証番号の桁数を４桁で、暗証番号を「１，２，３，４」とし、暗証番号と暗証番号の間に設定する動作を順に、「端末を取り上げる、持ち上げ」、「右に振る」、「上に振って、続けて、下に振る」とした場合の、ロック解除動作時の説明をする。
端末使用者は、キーロック解除の操作として、暗証番号１桁目の「１」をキー入力する。
端末は端末認証モードに移行し、動作を受け付ける状態になるので、動作（１）として、机などに置かれた端末を持ち上げる動作をする。

暗証番号２桁目「２」を入力すると、動作（１）は終了となり動作（２）の待機状態になる。
動作（２）として、右に振る動作をする。

暗証番号３桁目「３」を入力すると、動作（２）は終了となり動作（３）の待機状態になる。
動作（３）として、上に振る動作のあと、続けて下に振る動作をする。

暗証番号４桁目「４」を入力すると、動作（３）は終了となり、端末認証情報の判定状態になる。

端末認証情報が一致すればロックを解除し、一致しなければロック解除しない。なお、暗証番号の入力ならびに動作の途中で、一致不一致判定を行い不一致が発生した場合は、最後まで進行せずに、入力不正の表示およびロック施錠を行ってもよい。

また、暗証番号１桁目の前に動作を入れてもよく、最後の暗証番号のあとに動作を入れてもよい。

すなわち、暗証番号入力の開始を示すキーの押下も有効にすれば、図４の「１」の前に動作があってもよく、暗証番号の入力後に動作が入り、正しい動作と判断できたらロック解除すれば、図４の「４」の次に動作があってもよい。

図５は、動作の種類の例を示す図である。

動作は、加速度データの変化を検出演算することにより判別を行う。具体的には、端末（筐体１７）を持って、左方向への振り、右方向への振り、上方向への振り、下方向への振り、奥方向への振り、手前方向への振り、端末を静止状態から持ち上げる操作、裏返す操作、端末本体を指などで叩くタップ操作（上、下、左、右、奥、手前の方向）、端末を動かさずに静止する動作、などがあり、又はこれらの組み合わせを動作として扱う。

図５では、代表例として右方向への振り、裏返しを示す。左方向への加速度が大きい場合は左方向への振りと判別し、他の方向についても同様とする。

姿勢変化があった場合は持ち上げや裏返しと判別し、短い時間に強い加速度を検出した場合はタップと判別し、動作させない静止が継続した場合は静止状態として、動作の種類を判別する。上記動作は１回もしくは各動作の繰り返し、又はこれらの組み合わせも動作の種類とみなす。なおタップでの叩く回数は１回でもよいし、素早く連続して叩いてもよい。

本発明は、携帯電話、ノートパソコン、等の持ち運び可能な小型の情報端末全般に利用可能である。

１０ 加速度センサー
１１ 動作判別部
１２ 個人認証部
１３ 端末認証情報記憶部
１４ 端末制御部
１５ 端末ロック部
１６ キー入力部
１７ 筐体

Claims (4)

1. 筐体と、
   数字又は文字をキー入力してキー入力情報を出力するキー入力部と、
   前記筐体の姿勢変化を検出して姿勢情報を出力するモーションセンサーと、
   前記モーションセンサーが出力した姿勢情報に基づいて所定の動作又は姿勢を判別する動作判別部と、
   前記キー入力部のキー入力情報及び前記動作判別部の所定の動作又は姿勢を判別結果に基づいて認証を行う認証部と、
   認証に先立って事前に登録する所定の数字又は文字、及び、認証に先立って事前に登録する所定の動作又は姿勢を記憶する認証情報記憶部と、を備え、
   前記動作判別部は、認証開始時又は前記キー入力部によるキー入力時から次のキー入力時の間に、前記モーションセンサーが出力した姿勢情報に基づいて所定の動作又は姿勢を判別し、
   前記認証部は、前記キー入力部のキー入力情報と、前記認証情報記憶部に事前に登録した所定の数字又は文字との比較結果、及び、前記動作判別部の所定の動作又は姿勢と、前記認証情報記憶部に事前に登録した所定の動作又は姿勢との比較結果に基づいて認証を行う携帯端末。
2. 前記動作判別部は、認証開始時又は前記キー入力部からのキー入力時から、前記キー入力部からの次のキー入力時までの時間が所定時間以上の場合に、前記モーションセンサーが出力した姿勢情報に基づいて所定の動作又は姿勢を判別し、認証開始時又は前記キー入力部からのキー入力時から、前記キー入力部からの次のキー入力時までの時間が所定時間未満の場合には、所定の動作又は姿勢の入力は無い旨の判別をする請求項１に記載の携帯端末。
3. 前記所定の動作は、前記筐体の左、右、上、下、奥若しくは手前への平行移動の動作、前記筐体を裏返しする若しくは持ち上げる回転動作若しくは前記筐体に対するタップ動作又はこれらの組み合わせの動作である請求項１または請求項２に記載の携帯端末。
4. 前記認証部は、前記キー入力部から所定文字数のキー入力情報の出力があった場合に認証のための入力が終了した旨の判定を行なう、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の携帯端末。

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